Екатеринбург
+7 912 208 32 10
ekb@gkmed.ru
Новости
Многоуровневая (нетравматизирующая) искусственная вентиляция легких в лечении больных с ОРДС. Мамыров Д.У
Применение аппаратов ИВЛ у больных с острым легочным повреждением является актуальной проблемой современной реаниматологии. Повреждение легочной ткани, может наступить первично, например, при острой пневмонии или вдыхании агрессивных химических веществ, и т.д., и, соответственно, называется острым легочным повреждением (ОЛП), или вторично. К вторичному повреждению легких, относятся случаи ее развития после перенесенной кровопотери, травмы или тяжелой операции, и, соответственно, такое состояние называется острый респираторный дистресс синдром (ОРДС). Некардиогенный отек легких резко осложняет течение основного заболевания, а нередко становится ведущим синдромом, непосредственно влияющим на летальность. Целью данного обзора явилось представить широкому кругу врачей теоретические аспекты и практические возможности многоуровневой ИВЛ, поскольку, в имеющихся руководствах по ИВЛ, отсутствует какая-либо информация по ее применению. При ОРДС в легочной паренхиме возникают существенные различия в механике дыхания отдельных альвеол. Условно, объем всех альвеол легких можно разделить на несколько пространств (компартментов). При сравнении здоровых легких и легких при ОРДС, в последних, условно, выделяют пять видов пространств, каждое из которых занимает определенный объем легких. К этим пространствам относятся следующие: 1 неповрежденные альвеолы, механические свойства которых таковы, что для них практически не имеет значения выбираемый врачом режим вентиляции, 2 слегка поврежденные альвеолы, которые также некритичны к выбранным параметрам вентиляции. Проблема возникает с вентиляцией третьего пространства - альвеолы умеренно поврежденные. Еще большие проблемы с ИВЛ возникают в 2 последних пространствах. К ним относятся тяжело поврежденные альвеолы (4-е пространство) и очень тяжело поврежденные альвеолы (5-е пространство). Каждое из этих пространств занимает какой-то определенный объем в легочной ткани, который зависит от тяжести легочного повреждения. Если сравнивать механические свойства этих 5 пространств, то можно отметить следующее, что основным условием для успешной вентиляции и хорошего газообмена является наличие у альвеол такого свойства, как их хорошая податливость или по-другому комплайнс (Cst.) при выбранных параметрах ИВЛ. При ОРДС наблюдаются крайние различия Cst., от хорошей, до крайне неудовлетворительной. Данный вопрос был тщательно изучен разработчиками теоретических основ многоуровневой вентиляции (MLV-multi level ventilation) [1, 2, 3], которые показали, что 1-уровневая ИВЛ не может привести к адекватному наполнению альвеол с разной степенью повреждения. Использование классической ИВЛ с заданными параметрами, такими как, МОД, ЧДД, ДО, ПДКВ (PEEP), соотношение времени вдоха и выдоха, которые на протяжении вентиляции легких динамически не изменяются, создает множество проблем. При такой одноуровневой ИВЛ значительно нарушается податливость легких (Cst.) и повышается сопротивление дыхательных путей (Paw.), наблюдаются нарушения вентиляции и перфузии отдельных легочных зон, появляются ателектазы и обструкция. Авторы [1, 2, 3] показали, что 1-уровневая ИВЛ не может доставить дыхательную смесь одинаково хорошо во все легочные пространства, поскольку механика дыхания альвеол в них различна. Одноуровневая ИВЛ неизбежно приводит к перерастяжению здоровых отделов (альвеол) и недостаточному раскрытию поврежденных альвеол. Объясняется это тем, что для раскрытия поврежденных альвеол в процессе аппаратного вдоха требуется значительно большее время, по сравнению с здоровыми неповрежденными альвеолами, имеющими хорошую податливость альвеолярных стенок. Это требует проводить вентиляцию соответствующих легочных пространств (компартментов) с разной частотой дыхания, что при одноуровневой ИВЛ технически просто невозможно осуществить. С учетом того обстоятельства, что на степень наполнения альвеол, даже у здоровых пациентов, влияют такие факторы, как зоны West'a [3], послойная и асинхронная неравномерность легких, то при ОРДС на них накладывается еще целый ряд дополнительных нарушений. К ним относятся: дефицит сурфактанта, ателектаз отдельных альвеол и даже целых сегментов, нарушения перфузии легочной ткани, наличие воспаления, нарушения реологии крови (ДВС), обструкция дыхательных путей и т. д. При ОРДС возникает дополнительный фактор повреждения, который связан с самим проведением ИВЛ у такого пациента. В литературе оно получило название ventilator induced lung ingury (V1LI) [5, 6], что переводится как вызванное вентиляцией легочное повреждение. Такое понимание проблемы ИВЛ у больных с ОРДС пришло не сразу. Ранее термин VILI звучал как вентилятор-ассоциированное легочное повреждение (VALI) [7]. Глубокое изучение проблемы показало, что сама ИВЛ является достаточно агрессивным методом лечения, которая сама по себе вызывает ряд тяжелейших негативных последствий для больного. Без сомнения, 1-уровневая ИВЛ помогает огромному количеству пациентов пережить такие состояния, как оперативное вмешательство, гипоксия, гиперкапния и т.д., когда при ее отсутствии пациента неминуемо бы ожидал летальный исход. Вместе с тем, прогресс в теории ИВЛ привел к внедрению передовых идей в практику, в частности, в разработку аппаратов ИВЛ, в которых авторы [1,2,3] смогли реализовать новые концепции MLV, разработанные в последние десятилетия. Пришло понимание того, что шансы на выживание пациентов с тяжелейшим легочным повреждением можно значительно повысить, если использовать MLV как можно раньше. Разработка теории и практики многоуровневой ИВЛ позволила учесть в первую очередь такие обстоятельства, как различие механики дыхания и свойств здоровых и поврежденных альвеол, в частности Cst., что может привести к сокращению выработки легочных цитокинов и их выброс в системный кровоток, тем самым уменьшив риск запуска системного воспалительного ответа (ССВО) и синдрома полиорганной недостаточности (СИОН), улучшению вентиляции и перфузии плохо вентилируемых альвеол, перераспределению дыхательного объема из быстрорастяжимых (здоровых) альвеол, в плохо растяжимые (поврежденные), без существенного повышения пикового давления и ПДКВ (PREP - англ.). На биохимическом повреждении, возникающем при ИВЛ, по нашему мнению, необходимо остановиться подробнее. При одноуровневой ИВЛ происходит перерастяжение здоровых альвеол, что приводит к их баротравме. Она, в свою очередь, приводит к биохимической травме (биотравма) [8], которая связана с выбросом из легочных лейкоцитов и макрофагов, находящихся в таких альвеолах, большого количества цитокинов и специфических биологически активных веществ - fa ligand(фаз лиганды) [9|. называемых также caspase (каспазы). Часть этих биологически агрессивных веществ (БАВ) связываются с рецепторами, находящимися в самой легочной паренхиме и вызывает усиление ОРДС. С другой стороны, избыток этих веществ, на фоне абсолютного недостатка соответствующих рецепторов в легких, приводит к их выходу из легочной ткани в системный кровоток, что приводит к запуску ССВО [10]. Связываясь с рецепторами других органов и систем — мишеней, ранее неповрежденных, они приводят к их повреждению с развитием СПОН. Возникает такой парадокс, как например, пациент поступил с острым воспалением легких и в связи с развитием у него острой дыхательной недостаточности и гипоксии его были вынуждены перевести на ИВЛ, а в результате ее проведения, он погибает от полиорганной недостаточности при устраненной гипоксемии. Согласно данным литературы 85 % больных с ОРДС погибают от полиорганной недостаточности [11] при устраненной гипоксемии, подтвержденной анализами на газы крови и кислотно-основного равновесия. То есть, причиной летального исхода явилось VIL1— повреждение легких вызванное проводимой одноуровневой вентиляцией легких с высоким дыхательным объемом с последующим развитием биотравмы и СПОН [12]. В последние годы была предложена новая концепция ИВЛ с уменьшенным дыхательным объемом, т.н. концепция baby lung. Многочисленные KT исследования показали, что функционирующая легочная ткань у пациента с ОРДС настолько уменьшена [13], что соответствует легким 5-летнего ребенка. В результате, пациента с ОРДС уж никак нельзя вентилировать с дыхательным объемом, соответствующим здоровым легким. Согласно этой концепции, у больных с ОРДС, было предложено уменьшить дыхательный объем (ДО) с привычных 10-12 мл/кг до 4-6 мл/кг [14], что в пересчете на среднего пациента массой 70 кг, соответствует ДО равному 280-420 мл, что для реаниматологов было поначалу непривычно. Авторы, предложившие проводить ИВЛ низким ДО также отмечали возможность развития гиперкапнии, поскольку, сниженный ДО не позволяет оптимально удалять С02. Вместе с тем, авторы показали, чтоС02 является важным регулятором перфузии в капиллярах легких и допустимая гиперкапния, у таких больных, может быть даже полезна. Первые же результаты исследований показали уменьшение биохимического повреждения, уменьшение выброса цитокинов в анализах жидкости смывов, полученных при проведении бронхоальвеолярного лаважа легких, и самое главное, снижение летальности у пациентов, которым ИВЛ проводилась со сниженным дыхательным объемом. Данная концепция учитывает возможность проведения нетравматизирующей ИВЛ. что значительно повышает шансы на выживание у пациентов. Авторы [1, 2] показали, что применение, например. 3-х уровненой искусственной вентиляции легких позволило уменьшить продолжительность лечения больных с ОРДС, с классических 10 до 5 суток. Это в 2 раза быстрее, в сравнении с 1-уровневой ИВЛ. У пациентов с ОРДС, которым проводилась MLV, быстро восстанавливались спонтанная легочная вентиляция, разрешались ателектазы, повышалась воздушность легочной ткани в поврежденных отделах легких, восстанавливался нормальный уровень КОР и улучшались показатели центральной гемодинамики [1, 2]. Если оценивать востребованность в клинике многоуровневой ИВЛ, то можно отметить что она очень высокая. В настоящее время разработана и аппаратно внедрена концепция 3-х уровневой ИВЛ. Одним из обязательных условий многоуровневой ИВЛ является ступенчатое изменение ПДКВ (PEEP), которая в процессе MLV от величины исходного минимального PEEP, к примеру, составляющему 2-5 см вод. ст., которое затем, аппаратом для ИВЛ, автоматически повышается до уровня 10 и даже 15 см вод. ст., без существенного повышения пикового давления на вдохе. Вторым важным моментом является то, что в процессе MLV, также аппаратно, изменяется частота дыхания, которая с исходной установленной частоты, к примеру, в 24-30 циклов, снижается до 12 в 1 мин. при 3-х уровневой ИВЛ. Такое изменение частоты дыхания, в сторону его снижения, позволяет раскрыть поврежденные альвеолы, поскольку увеличивается время дыхательного цикла с главной его составляющей временем вдоха - Ti. Таким образом, аппаратно осуществленная возможность автоматического изменения PEEP, и, на этом фоне, изменение частоты дыхательных циклов, позволяет проводить нетравматизирующую здоровые альвеолы MLV. Аппаратно, под контролем компьютерной программы, происходит чередование подобных циклов, без участия врача анестезиолога. Таким образом, в течение 1 минуты, автоматически, происходит смена циклов ИВЛ с одного уровня (исходной вентиляции) до 3-х уровневой ИВЛ. В таком режиме, ИВЛ позволяет осуществить максимально «полное раскрытие поврежденных компартаментов и осуществить перераспределение дыхательного объема из здоровых пространств в поврежденные. Теоретически, авторы [2, 3] 3-х уровневой ИВЛ разработали 4-х уровневую ИВЛ, при которой имеет место изменение трех значений PEEP, а именно, исходного минимального PEEP и двух уровней более высоких значений PEEP, по сравнению с исходным. При этом, каждому PEEP соответствует своя частота дыхания, а продолжительность циклов вентиляции па выбранных ЧДД и PEEP составляет по 10 секунд каждая. При проведении 3-х и 4-х уровневой ИВЛ величина пикового давления и дыхательные объемы не различаются больше, чем на ± 10 %, в сравнении с 1-уровневой ИВЛ. Режим вентиляции у больных с ОРДС рекомендуется выбирать с контролем по давлению (PCV), который в отличие от режима с контролем по объему (VCV) меньше травмирует легочную паренхиму. Дальнейший прогресс авторы [1, 2, 3] связывают с разработкой интеллектуальных аппаратов фирмы Хирана последнего поколения, в которых принципы нетравматизирующей 3-х и 4-х уровневой ИВЛ будут основополагающими. В интеллектуальных аппаратах для ИВЛ будет предусмотрено, чтобы на основе автоматического измерения показателей статической и динамической податливости легких (Cst., Cdyn.) и других показателей механики дыхания, данные аппараты смогут вступать в диалог с врачом и рекомендовать ему выбрать тот или иной режим MLV у больного. Следует отметить, что возможность исследования основных и вычисляемых показателей механики дыхания имеются и на уже выпущенных аппаратах ИВЛ словацкой фирмы Хирана. Несмотря на то, что аппаратура многих других зарубежных фирм продается с претензией на ее уникальность и неповторимость и якобы бешеные возможности, в отношении их эффективности, можно сказать, что они, в основном, предназначены для проведения ИВЛ у пациентов с неповрежденными легкими в режиме одноуровневой ИВЛ. Конечно, по сравнению с дыхательными аппаратами 80-х годов, они являются более продвинутыми, оснащены компьютерными системами, современным мониторингом вентиляции, но, в ряде случаев, такое усложнение только запутывает врача-практика. Бесконечные модификации таких аппаратов, имеющих нагромождение различных режимов вентиляции, эффективность которых на конкретном больном с поврежденными легкими остается недостаточной. Многоуровневая вентиляция легких, как концепция, реализована только на аппаратах фирмы Хирана (республика Словакия), поскольку, она является ее фирменным ноу-хау и соответствующим образом защищена патентами. Очень важным является осознание той пользы, которую может принести применение многоуровневой нетравматизирующей легкие пациента вентиляции с помощью дыхательной аппаратуры этой фирмы, имеющей вполне доступную цену, лежащую в коридоре между, например, ценами на российские наркозно-дыхательные аппараты типа РО-9Н и аппаратами Savina фирмы Дрегер (Германия). Это позволяет надеяться на то, что они найдут соответствующий спрос в Казахстане. Дыхательная аппаратура фирмы Хирана соответствует европейским стандартам качества и безопасности ISO 9000-2000 и другим, и соответствующим образом сертифицирована. Режим MLV можно применить не только на дыхательном аппарате типа Хиролог - SV- альфа при длительной ИВЛ, но и на наркозных аппаратах типа Venar - Prima, Venar -Libera и Venar - Omega, в которых он предусмотрен. Это позволяет проводить MLV как во время анестезии, у пациентов, имеющих тяжелые нарушения со стороны органов дыхания, так и в постнаркозном периоде, что, естественно, повышает шансы пациента на выздоровление. Что же касается перспектив применения многоуровневой ИВЛ в Казахстане, нужно отметить, что в 2007 году, согласно плану МЗ РК по повышению квалификации специалистов за рубежом, в республике Словакия прошли обучение работе на наркозно-дыхательной аппаратуре фирмы Хирана 10 специалистов анестезиологов-реаниматологов из Казахстана, в том числе и автор настоящей статьи, которые воочию убедились в высочайшей эффективности и безопасности этой аппаратуры [15]. Данное событие является важным моментом в обучении врачей теоретическим и практическим основам применения этих аппаратов на местах, поскольку у нас в стране уже имеются соответствующим образом подготовленные и сертифицированные специалисты.
Литература
Torok P., Kula R. // Нетравматизирующая «профилактическая» искусственная вентиляция легких (ИВЛ). OAIM., Vranov n/T. (SR) 2005.-100стр. Torok Р. Нетравматизирующая вентиляция — математическо-физическое моделирование. Диссертационная работа SZU FZSS, 2006 Bratislava, str. 172. Torok P., Majek M., Kolnik J.: Является постоянная времени Tau при искусственной вентиляции легких постоянной? Теоретическая и физическая модель. Анестезиология и неотложная забота. 2001, № 6, С.298-303 West, J.В.: Bioengineering Aspects of the Lung. Marcel Dekker inc. New York, 1977, 585 p. L.Tremblay et al. Ventilator-induced injury: from barotrauma to biotrauma. Proc. Assoc. Am. Physicians 1998; 110:482-488 Frank J.A. et al. Science review: mechanism of ventilator-induced lung injury. Critical Care 2003., 7:233-241 dos Santos, CC et al. Mechanisms of ventilator-associated lung ingury. J. Appl. Physiol. 2000, 89: 1645-1655 Ranieri V.M. et al. Effect of mechanical ventilation on inflammatory mediators in patients with acute respiratory distress syndrome: a randomized controlled trial. JAMA 1999., 282:54-61 Albertine K.H. et al. Fas and fas ligand are up-regulated in pulmonary edema fluid and lung tissue of patients with acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome. Am. J. Pathol. 2002; 16:1783-1796 A.S. Slutsky et al. Am. J. Res. CCM 1998:157:1721 A.B. Montgomery et al., Am. Rev. Respir. Dis. 1985; 132:485 Plotz F.B. et al. Ventilator-induced lung injury and multisystem organ failure: a critical review of facts and hypotheses. Int. Care Med.2004., 30: 1865-1872 Gattinoni L. et al. Pulmonary computed tomography and adult respiratory distress syndrome. SWISS. MED. WKLY2005; 135:169-174 V.Ranieri et al. JAMA 1999; 282:109 Мамыров Д.У.// Перспективы применения многоуровневой ИВЛ и ВЧ ИВЛ при лечении больных с респираторным дистресс-синдромом. Анестезиология и реаниматология Казахстана.2010., № 1(4).С.28-29
Омск
+7 983 110 65 57
omsk@gkmed.ru
+7 983 110 65 57
omsk@gkmed.ru
Курган
+7 912 838 20 33
kurgan@gkmed.ru
+7 912 838 20 33
kurgan@gkmed.ru
Тюмень
+ 7 919 938 59 06
tumen@gkmed.ru
+ 7 919 938 59 06
tumen@gkmed.ru
Новосибирск
+ 7 (383) 209-27-69
+ 7 (383) 209-27-69
Новокузнецк
+7 (3843) 910-771
+7 (3843) 910-771
